修形齿轮高效精密磨削关键技术及装备

齿轮是传递运动和动力的关键基础件，代表国家工业和国防装备水平。修形齿轮是克服高速重载工况下力热耦合形变影响的高端齿轮，广泛应用于航母、潜艇、汽车等。我国修形齿轮精密磨削加工核心技术缺失，国外专利构成技术壁垒。因此，项目开展修形齿轮高效精密磨削关键技术及装备研究，对保障国家经济和军事安全具有重大意义。
课题组联合齿轮行业领军企业，历经数年“产学研”协同攻关，展开以下研究：（1） 提出修形齿轮加工的点矢量族包络计算新方法，以数字法替代解析法，构建了基于点矢量族包络的刀具设计模型，发明齿面扭曲消减方法，解决刀具廓形精确设计及原理误差消减难题，支撑了刀具设计、误差调控、工艺优化及机床开发。（2） 发明修形齿轮加工系统误差调控技术，提出基于等效虚拟轴的齿面误差补偿方法，将轴Y、Z、B、C的展成运动误差映射到工件回转轴C进行等效补偿，替代传统试错修调法。（3） 研发磨削纹理优化、齿面柔性修形等工艺，实现齿面纹理可控、修形工艺快速固化；开发集齿轮修形设计、工艺规划于一体的制齿软件。（4） 经鉴定，整体技术达到国际先进水平，部分处于国际领先水平，显著促进齿轮行业技术进步。